浅析火电厂锅炉主汽温度控制
火电厂热工调试系统主汽温自动控制策略

火电厂热工调试系统主汽温自动控制策略主汽温是火力发电机组的核心参数,主汽温超温容易造成金属温度超温,影响设备安全,主汽温过低时机组效率得不到保证,所以必须将主汽温严格控制在一定范围内。
主汽温控制由于受到的影响因素较多,如锅炉燃烧状况、汽机负荷、主蒸汽流量、给水流量等,往往会造成主汽温的大幅波动,特别是在机组RB等快速降负荷的情况下,主汽温往往难以控制,所以采用高精度的主汽温控制方法是火电机组稳定运行的关键步骤,针对火电机组主汽温控制策略。
一、热工调试系统现状及改进目前,国内外研究热工调节过程均采用系统阶跃响应特性整定调节参数,由于现场生产过程的复杂性,通过阶跃响应整定参数具有一定的局限性。
直接在生产现场进行热工过程的调试,由于不能确保调试系统的正确性和稳定性,会威胁到火电机组的安全运行,且需要消耗大量的人力物力,经济性和安全性都不高。
所以造成了许多先进的控制方法和策略无法在现场应用,解决这一问题的关键是建立一个可靠和有效的热工调试平台,基于该平台台,建立了热工对象动态仿真数学模型来模拟生产现场调节对象的动态特性,虚拟DPU与对象仿真模型间利用OPC协议进行通讯,组成了一个完整控制的回路,包括了控制方法和控制对象,可以利用该热工调试系统进行各种控制方法的研究。
基于虚拟DPU热工控制试验的系统是由虚拟DPU和一个全范围仿真系统组成,能够完成热工控制系统的调试任务,但是由于各子系统间相互影响,在进行子系统控制调试时达不到很好的调试结果。
这一问题的改进方法是将控制对象从全范围仿真系统中抽取出来,将现场生产过程分为若干个相互独立的子系统并分别建立仿真数学模型,根据不同需要加载到系统中去。
火电厂过热汽温存在滞后和非线性等问题,Simth预估控制是针对大时滞问题提出的一种解决方法,但这种策略碰到时变性控制对象时,微小的模型误差将会导致控制系统不稳定。
为此,一种带滤波器的史密斯预估控制策略被提出来,它很好地解决了上述问题,但这种带滤波器的史密斯预估也只是适用于线性控制或者是非线性较弱的对象,从而存在很大的局限性。
试析火电厂锅炉主汽温度控制方法 陈良德

试析火电厂锅炉主汽温度控制方法陈良德发表时间:2018-05-30T10:18:17.533Z 来源:《电力设备》2018年第1期作者:陈良德[导读] 摘要:火电厂锅炉是火电厂非常重要的设备,其中主蒸汽温度是其最主要的输出变量之一。
(青海桥头发电有限责任公司青海 810100)摘要:火电厂锅炉是火电厂非常重要的设备,其中主蒸汽温度是其最主要的输出变量之一。
主汽温度自动调节的主要任务是保证过热器出口的汽温在允许范围内,以确保机组运行的安全性和经济性。
关键词:火电厂锅炉;主汽温度;控制方法引言主汽温度在确保机组运行的安全性能和稳定性能方面具有极其重要的作用,因为主汽温度具有自动调节的作用,主要是通过维持过热器出口气温的范围,以保持其在正常范围内进行运转。
一、火电厂锅炉主汽温度控制的必要性及影响因素如果该温度过高,会使锅炉受热面及蒸汽管道金属材料的蠕变速度加快,降低使用寿命。
若长期超温,则会导致过热器爆管,在汽机侧还会导致汽轮机的汽缸、汽阀、前几级喷嘴和叶片、高压缸前轴承等部件的寿命缩短,甚至损坏;假如该汽温过低,会降低机组的循环热效率,同时会使通过汽轮机最后几级的蒸汽湿度增加,引起叶片磨损;当汽温变化过大时,将导致锅炉和汽轮机金属管材及部件的疲劳,还将引起汽轮机汽缸和转子的胀差变化,甚至产生剧烈振动,危及机组的安全,所以有效精准的控制策略是十分必要的。
运行中引起汽温变化的主要因素是主蒸汽流量、烟气量和减温水流量。
影响因素众多,加上汽温控制的质量要求却非常严格,一般要求主汽温度稳定在±5℃的范围内,加上汽温对象的复杂性,致使主汽温的控制相对比较困难。
针对火电厂锅炉这个复杂的控制对象,人们不断地探索更为有效和精确的控制手段:经典控制理论、现代控制理论以及智能控制方法。
下面对相关控制方法的控制思想、控制方法作简要的介绍。
二、主汽温度控制方法1、智能控制智能控制作为新兴的理论和技术,是传统控制方法在理论和实践上的进一步发展和探索,是传统控制发展到高级阶段的产物,具有其他控制理论所不具有的独特优势。
影响锅炉汽温的因素及汽温的控制措施

影响锅炉汽温的因素及汽温的控制措施1.燃料类型:不同燃料的燃烧特性不同,燃烧温度也不同,因此不同燃料的锅炉汽温也不同。
2.燃烧配比:燃烧配比决定了燃烧时所需的空气量,过量空气会降低燃烧温度,不足空气会导致燃烧不完全,从而影响锅炉汽温。
3.锅炉负荷:锅炉负荷的大小直接影响燃料燃烧速度和燃烧温度。
负荷过小会导致燃料在炉膛内停留时间过长,燃烧不充分;负荷过大会导致燃烧速度过快,影响燃烧温度。
4.锅炉结构:不同类型的锅炉结构、加热面积和布置方式等因素对锅炉汽温有一定的影响。
例如当流速过高时,可能会导致吹灰效果不佳,从而影响燃烧效果,进而影响锅炉汽温。
5.空气预热温度:空气预热温度的高低影响燃料燃烧温度。
预热空气可以降低燃料的燃烧温度,提高锅炉热效率。
锅炉汽温的控制措施:1.控制燃烧配比:合理控制过量空气量,确保燃烧充分,避免影响锅炉汽温。
可以通过调整燃烧器的供气量、燃气与空气的混合比例等方式来实现。
2.控制燃烧温度:调节燃料供应量、风门开度或调整燃烧器调制比等措施,控制燃烧温度在设计范围内。
3.控制锅炉负荷:根据实际需要调整锅炉负荷,以保持锅炉运行在设计负荷附近,避免过大或过小的负荷对锅炉汽温造成影响。
4.锅炉烟气侧升压:通过增加烟气侧的阻力,增加锅炉炉排气流量,从而增加烟气中的热量传递,提高汽温。
5.控制空气预热温度:通过调整燃气与空气的换热器的布置和工作参数,控制空气预热温度,确保燃料燃烧温度在设计范围内。
6.测量和监控:安装合适的仪表,实时监控锅炉汽温、燃烧温度、烟气温度等参数,并进行数据分析和处理,及时采取调整和控制措施。
综上所述,影响锅炉汽温的因素有很多,包括燃料类型、燃烧配比、锅炉负荷、锅炉结构和空气预热温度等,而锅炉汽温的控制措施主要包括控制燃烧配比、控制燃烧温度、控制锅炉负荷、锅炉烟气侧升压、控制空气预热温度和测量和监控等。
通过合理的控制和调整,可以确保锅炉汽温在设计范围内稳定运行,提高锅炉的热效率。
锅炉汽温调整方法及影响因素

锅炉汽温调整方法及影响因素汽温是机炉安全经济运行所必须监视与调整的主要参数之一汽温是机炉安全经济运行所必须监视与调整的主要参数之一,由于影响汽温的因素多,影响过程复杂多变,调节过程惯性大,这就要求汽温调节应勤分析、多观察,树立起超前调节的思想。
在机组工况发生变化时,应加强对汽温的监视与调整,分析其影响因素与变化的关系,摸索出汽温调节的一些经验,来指导我们的调整操作。
下面,我们对一些典型工况进行分析,并提出一些指导性措施。
由于汽温变化的复杂性,大家在应用过程中要结合实际遇到的情况学会灵活变通,不可生吞活剥。
汽温调整的原则:汽温调整的原则:1)在锅炉运行过程中,汽温的稳定取决于烟气侧放热量与蒸汽侧吸热量的平衡,在实际锅炉运行中受各种工况的影响其平衡是一种不稳定的动态平衡,作为运行值班员一定要熟练掌握影响汽温的各种因素,才能在工况发生变化时及时调整好汽温。
2)运行中应严格监视和调整主蒸汽及再热蒸汽温度正常。
3)主蒸汽温度通过两级喷水减温器进行调节,一级减温为主要调整手段进行粗调,二级减温器进行细调维持过热器出口汽温。
4)再热蒸汽温度的调整以摆角为主要调节手段,事故喷水减温器是调节再热汽温的辅助手段,尽量少用或不用再热器事故喷水以提高机组经济性。
5)主汽温度调整应根据过热器各段温度变化趋势及时超前进行,只要中间点温度能够维持正常则高过出口汽温也能维持正常,减温水不可猛增猛减,以防汽温失调。
6)锅炉运行中注意调整汽温正常的同时,还应注意锅炉各受热面的壁温情况,防止锅炉受热面金属超温。
汽温调节的方法:1、主蒸汽温度高时应采取下列措施1) 开大减温水调整门,并注意减温水量与减温器后汽温的变化2) 调整燃烧降低火焰中心,减少上层燃烧器的风煤量,增加下层燃烧器的风煤量;3) 降低锅炉负荷,必要时可停止上排磨煤机的运行;4) 加强水冷壁的吹灰。
2、主蒸汽温度低时应采取下列措施1) 关小减温水调整门,注意减温水量与减温器后汽温的变化,必要时关闭减温水隔绝门;2) 调整燃烧提高火焰中心,增加上层燃烧器的风煤量,减少下层燃烧器的风煤量;3) 增加锅炉负荷,必要时可投入上排磨煤机运行;4) 加强过热器吹灰。
锅炉主蒸汽温度的控制、调节

化 由于某 种扰 动使 火焰 中心 位置 上移 时 , 炉内 热辐 射热 份额 减少 , 对流 受热 面的换热份 额增加 , 目前普遍 采用的 以高 温对流换 热方 式为主 的过 热器 吸热 使 量 增加 , 应每千 克蒸汽焓值 增大 , 热器出 口汽温升高 , 由: 对 过 反之 某种扰动 使 得 火 焰 中心位置 下 降时 . 过热 器出 口汽 温下 降。 外 燃料 的品 质如 发热量 、 此 水 分煤粉细 度等这些 因素的变 化最终 影响着炉 内燃烧工 况 , 从而导致 热负荷 及汽 温的相 应变 化 。 2 锅 炉负 荷 对 汽温 的影 响 、 当外界 负荷变化 时 , 炉需要一 系列的调节 产生与 之适应 的蒸汽量 以满 足 锅 外界 的需 要 。 负 荷增 加 时 , 须相 应地 增 加燃 料 量和 送 风量 来 强化炉 内燃 如 必 烧 , 流经 过热 器 的的烟 气温 度 、 使 流速 增加 , 而增 加 了对 流放 热系数和 传热 从 平均温差 , 二者对 强化传 热的 影响超 过 了过 热器 内蒸汽 量增 加的影 响 , 得过 使 热器 出口汽 温是升 高的 ; 锅炉 负荷降 低时 汽温是 下 降的( 流换 热为 主 反之 以对 要 方式 的过 热器 的汽 温特性 ) 。 3 汽 压变 化对 汽温 的影 响 、 汽压 、 温是 锅 炉运 行 中两 个重 要参 数 . 之 间存 在着 非 常密 切 的关 汽 它们 系。 热力学 中压 力 升高 对 应 的饱 和温 度也 要 升高 。 锅炉 燃 烧工 况 瞬间 没有 在 变化 的 情况下 , 的蒸汽量 要相对减 少 , 气侧换热量 不变 , 产生 而烟 故对 应于 过热 器 出 口每千 克蒸 汽焓 值增 大 , 汽温 升高 。 之 当汽压 下降 时 , 反 汽温 也要 随之 降
锅炉运行时怎样控制和调节汽温

锅炉运行中如何控制和调整蒸汽温度
对于饱和蒸汽锅炉,其蒸汽温度随蒸汽压力的变化而变化;对于
过热蒸汽锅炉,蒸汽温度的变化主要取决于过热器烟气侧的放热和蒸
汽侧的吸热。
当流经过热器的烟气温度、烟气量和烟气流速等变化时,都会引起过热蒸汽温度的上升或下降。
当过热蒸汽温度过高时,以下方法可用于降低蒸汽温度:
(1)有减温器的,减温器水量可增加。
(2)喷汽降温。
在过热蒸汽出口,适量喷入饱和蒸汽,可以降低
过热蒸汽温度。
(3)对过热器前的受热面进行吹灰。
如对水冷壁吹灰,它可以增
加炉膛蒸发受热面的吸热,降低炉膛出口烟温,从而降低过热器传热
温度。
(4)将过量空气量减少到允许范围内。
(5)提高给水温度。
当负荷不变时,增加给水温度,势必减弱燃
烧才能不使蒸发量增加,燃烧减弱会减少烟气量和流速,使过热器的
吸热量降低,从而使过热蒸汽温度下降。
(6)使燃烧中心下移。
适当减小引风和鼓风,使炉膛火焰中心下移,减少进入过热器的烟气量,烟温降低,使过热蒸汽温度降低。
当过热蒸汽温度过低时,以下方法可用于提高蒸汽温度:
(1)过热器吹灰,提高其吸热能力;
(2)降低给水温度;
(3)增加风量,向上移动燃烧中心;
(4)有减温器的,减少减温水量。
某电厂锅炉主汽温度偏低问题及解决方法探讨
某电厂锅炉主汽温度偏低问题及解决方法探讨摘要:本文探讨了一个电厂锅炉主汽温度偏低问题,以及相关的解决方案。
首先,探讨了偏低温度可能带来的问题,并分析了可能的根本原因。
然后,提出了几种可行的方法来改善这些问题。
最后,建议选择正确的解决方法,以保证安全生产。
关键词:电厂,锅炉,主汽温度,偏低,解决方案正文:电厂使用锅炉作为主要的能源来源。
如果锅炉的主汽温度过低,会影响锅炉的正常运行,严重时可能会导致火灾和其他安全风险。
因此,正确处理锅炉的主汽温度过低问题至关重要。
首先,要确定锅炉主汽温度太低的可能原因。
热损失较大、燃料组成较低、添加水量过少等可能是原因之一。
此外,可能有锅炉故障,例如蒸汽流量不足、点火异常、烟道堵塞等。
其次,应采取有效措施来解决这个问题。
例如,改变锅炉运行参数,检查水位的精度,采用有效的蒸汽副网,加强燃料组合的精度等。
此外,应对可能存在的故障和缺陷采取必要的维护措施,以保证锅炉的安全可靠运行。
最后,应根据实际情况选择适当的解决方案。
为了确保安全生产,应综合考虑锅炉本身的设备情况和经济可行性,采取有效的措施,以保持锅炉主汽温度合理正常。
总之,正确处理电厂锅炉主汽温度偏低问题是一项十分重要的工作,应综合考虑原因、解决方案和实际情况,以保证安全生产。
电厂锅炉主汽温度偏低问题解决的第一步是,要对锅炉进行定期的检测和维护,以确保它的正常运行。
在这一过程中,主要要注意锅炉的电气连接、燃料供给情况和温度控制装置的正确性,以及检查温度控制保护装置的可靠性。
其次,要加大对锅炉的管理力度,严格执行安全操作规程,比如在运行时加强锅炉室的温度、湿度和气体排放浓度的监控等。
此外,应根据变化情况,定期安装和检查锅炉的温度传感器和温度控制表,以确保它们能正确地工作。
此外,在改善锅炉温度条件方面,应根据具体情况采取相应的措施。
例如,燃料成分和添加水量需要根据锅炉运行情况和效率来调整,以保证锅炉的正常运行温度。
同时,要改善锅炉的热损失问题,可以对锅炉安装保温装置,减少损失的热量。
火电厂锅炉温度串级控制方案
火电厂锅炉温度串级控制方案【摘要】本文主要介绍了火电厂锅炉温度串级控制方案,主要包括其串级控制系统的结构、控制特点与控制规律,为实际工作中锅炉温度控制方案的选择提供了参考。
【关键词】火电厂;锅炉温度;串级控制引言随着经济的快速发展,环境污染问题日益严重,节能降耗的需求日益强烈。
电力行业发展中,随着大容量火力发电机组的不断建设,提高机组运行效率和热经济性也非常迫切。
在计算机技术快速发展的今天,很多先进控制技术和方法应用于锅炉的各种控制中。
目前电厂主蒸汽温度传统串级控制系统中设计有主、副两个PID控制器。
由于主汽温对象具有较大的迟延和惯性,主控制器采用PID控制规律,副控制器采用PI或P控制规律,接受导前汽温信号和主控制器输出信号。
当过热汽温升高时,主控制器输出减小,副控制器输出增加,减温水量增加,过热汽温下降。
在主、副控制器均具有PI控制规律的情况下,主、副控制器的输入偏差均为零。
因此可以认为主控制器的输出是导前汽温的给定值。
上述传统串级控制系统具有内外回路。
内回路由导前汽温变送器、副控制器、执行器、减温水调节阀及减温器组成;外回路由主汽温对象、汽温变送器、主控制器及整个内回路组成。
内回路相当于以主控制器输出为给定值、以导前汽温为被调量、以减温器为控制对象组成的一个单回路控制系统。
因这一系统的控制对象迟延和惯性较小,所以它的控制过程是稳定的。
当减温水发生扰动或减温器后的温度发生变化引起导前汽温变化时,系统能及时调整,快速稳定,减小扰动、特别是减温水扰动对过热汽温的影响;相对于内回路,外回路是一个低速回路,它的主要任务是维持主汽温等于给定值。
主蒸汽温度有着复杂的动态和强耦合特性。
上面所述常规的PID控制仅仅关注控制回路中单个输入输出变量之间的关系,而无法对强耦合或者次强耦合的输入输出变量之间的关系予以补偿。
实际运行中,出口蒸汽温度不仅受到减温器中减温水量的影响,同时也受燃料流量,空气流量和蒸汽流量等过程量的影响。
锅炉汽温调节的方法
锅炉汽温调节的方法
1、主蒸汽温度高时应采取下列措施
1) 开大减温水调整门,并注意减温水量与减温器后汽温的变化;
2) 调整燃烧降低火焰中心,减少上层燃烧器的风煤量,增加下层燃烧器的风煤量;
3) 降低锅炉负荷,必要时可停止上排磨煤机的运行;
4) 加强水冷壁的吹灰。
2、主蒸汽温度低时应采取下列措施
1) 关小减温水调整门,注意减温水量与减温器后汽温的变化,必要时关闭减温水隔绝门;
2) 调整燃烧提高火焰中心,增加上层燃烧器的风煤量,减少下层燃烧器的风煤量;
3) 增加锅炉负荷,必要时可投入上排磨煤机运行;
4) 加强过热器吹灰。
3、再热蒸汽温度高、低时应采取下列措施
1) 再热汽温高时可下调摆角,减少上层燃烧器的风煤量,必要时投入事故喷水减温进行降温;
2) 再热汽温低时可上调摆角,增加上层燃烧器的风煤量,加强再热器吹灰。
火电厂主汽温度控制系统设计
《过程控制》课程设计任务书一、目的与要求“过程控制课程设计”是“过程控制”课程的一个重要组成部分。
通过实际工业过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计说明的撰写,培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识,完成工程师基本技能训练。
二、主要内容1.根据对被控对象进行的分析,确定系统自动控制结构,给出控制系统原理图;2.根据确定控制设备和测量取样点和调节机构,绘制控制系统工艺流程图(PID图);3.根据确定的自动化水平和系统功能,选择控制仪表,完成控制系统SAMA图(包括系统功能图和系统逻辑图);4.对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定;5.编写设计说明书。
三、进度计划四、设计(实验)成果要求1.绘制所设计热工控制系统的SAMA图;2.根据已给对象,用MATABL进行控制系统仿真整定,并打印整定效果曲线;3.撰写设计报告五、考核方式提交设计报告及答辩学生姓名:指导教师:年月日一、课程设计目的与要求1.通过实际工业过程对象控制方案的选择、控制功能的设置、工程图纸的绘制等基础设计和设计说明的撰写,培养学生基本控制系统工程设计能力、创新意识,完成工程师基本技能训练。
掌握汇编语言程序设计的基本方法和典型接口电路的基本设计方法。
2.掌握过程控制系统设计的两个阶段:设计前期工作及设计工作。
2.1设计前期工作(1)查阅资料。
对被控对象动态特性进行分析,确定控制系统的被调量和调节量;(2)确定自动化水平。
包括确定自动控制范围、控制质量指标、报警设限及手自动切换水平;(3)提出仪表选型原则。
包括测量、变送、调节及执行仪表的选型。
2.2设计工作(1)根据对被控对象进行的分析,确定系统自动控制结构,给出控制系统原理图;(2)根据确定控制设备和测量取样点和调节机构,绘制控制系统工艺流程图(PID图);(3)根据确定的自动化水平和系统功能,选择控制仪表,完成控制系统SAMA图(包括系统功能图和系统逻辑图);(4)对所设计的系统进行仿真试验并进行系统整定;(5)编写设计说明书。
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浅析火电厂锅炉主汽温度控制
摘要】 锅炉是火电厂极其重要的基础设备,发挥着重要的作用。主蒸汽温度是
锅炉最主要的输出变量之一。本文主要分析了火电厂锅炉主汽温度控制。
【关键词】 电厂 过热蒸汽 温度控制
中图分类号: TM621 文献标识码: A 文章编号:
ISSN1004-1621(2016)12-0088-02
锅炉是火电厂极其重要的基础设备,发挥着重要的作用。主蒸汽温度是锅炉
最主要的输出变量之一。主汽温度在确保机组运行的安全性能和稳定性能方面具
有极其重要的作用,因为主汽温度具有自动调节的作用,主要是通过维持过热器
出口气温的范围,以保持其在正常范围内进行运转。如果该温度过高会造成一些
设备的损坏,锅炉受热面以及蒸汽管道金属材料的蠕变速度将会大大加快,这样
会降低设备的使用寿命。
一、主汽温对象的一般特性
在现代火力发电厂热工控制中,锅炉出口过热蒸汽温度、主汽温是锅炉的主
要参数之一,对电厂的安全经济运行有重大影响。主汽温偏高会使过热器和汽轮
机高压缸承受过高的热应力而损坏,威胁机组的运行安全。主汽温偏低则会降低
机组的热效率,影响机组运行的经济性 同时主汽温偏低会使蒸汽的含水量增加;
从而缩短汽轮机叶片的使用寿命,因此必须将主蒸汽温度严格控制在给定值附近。
然而,随着电力事业的发展,现代锅炉机组大多采用那些大容量高参数、高
效率的大型锅炉,其过热器管道相应地加长,其结构也更复杂。此外,在电力生
产过程中,过热器出口温度还受到诸如蒸汽流量(负荷)变化、炉膛热负荷变化、
烟气量及烟气温度波动、过热器管壁结焦等等可测的或不可测的外部因素影响。
在这些外部因素的共同作用下,主汽温对象除了具有多容大惯性、大迟延特性之
外,往往又表现出一定的非线性和时变特性。
二、引起主汽温度变化的各种原因及其控制难点
在设备运行的过程中,引起汽温变化的因素是多种多样的,在蒸汽侧有主蒸
汽流量、给水温度、减温水温度、减温水流量等,在烟气侧有烟气量和燃烧器的
投运方式以及受热面的污染状况等,其中烟气量主要包括总风量和燃料量。但是,
最为主要的影响因素是主蒸汽流量、烟气量和减温水流量等因素。
面对影响因素如此众多的情况,汽温控制的要求是相当严格的,一般要求主
蒸汽温度稳定在±5℃的范围内。另外,由于汽温对象的极端复杂性,汽温控制的
难度是可想而知的。
如果超长时间的高温,会导致过热器损坏并且爆管,在汽机侧还会导致汽轮
机的寿命缩短,汽缸、汽阀、前几级喷嘴和叶片、高压缸前轴承等部件都会受到
损坏。
但是,如果该汽温过低,机组的循环热效率也会随之降低,这将会直接导致
使用效率的降低。一般汽温每降低5℃~10℃,效率约降低1 %,同时会引起叶
片磨损,这主要是通过汽轮机的最后几集蒸汽温度增加引起的。如果汽温变化过
于剧烈,将会引起锅炉和汽轮机等金属管材及部件的疲劳,严重时还会引起汽轮
机汽缸和转子的胀差变化。这些温度控制的问题都有可能引发机组的安全问题,
也影响到机组工作的效率,所以甚至产生剧烈振动,危及机组的安全,所以火电
厂锅炉主汽温度控制策略的科学性和严谨性所发挥的作用是极其重要的。
三、主汽温度的控制的主要策略和方法
1 经典控制理论基础上的主汽温度控制方法
常规PID控制是目前被普遍采用的一种方法,但是由于其自身存在的缺点和
不足之处使其难以建立起精确的数学模型,仅仅依靠PID控制。所以,无论PID
参数如何匹配,也很难使蒸汽温度适应各种扰动的变化。
同时,在运行状况发生较大变化的情况下,过热汽温对象的动态特性以及模
型参数将会受到明显影响。常规PID控制方法获得的控制效果并不是十分让人满
意。针对常规PID控制的固有缺点,研究人员提出了一系列的改进方法,设置了
相应的相位补偿,前馈补偿控制,分段控制等。但是,这些措施的改进和出现,
还是没有从根本上使控制的效果达到令人满意的效果。究其原因,它们无法对系
统的内部动态参数进行直接有效地控制。
2 以现代控制理论为基础的主汽温度控制方法
现代控制理论的本质为时域法,它从一定程度上解决了系统的可控性、可观
测性和稳定性以及其他很多复杂的系统控制问题。
但是,这种控制方法在工程实现方面还是存在一定缺陷。基于现代控制理论
的主汽温度控制方法主要包括状态变量控制,预测控制,Smith预估控制,自适
应控制等。
3 智能控制
智能控制作为新兴的理论和技术,是传统控制方法在理论和实践上的进一步
发展和探索,是传统控制发展到高级阶段的产物,具有其他控制理论所不具有的
独特优势。它可以用来解决控制对象参数在大范围变化的问题,而这些问题是传
统的控制方法不能够解决的。对于主汽温度控制来说,有应用人工智能、开发专
家控制系统、人工神经网络控制系统和模型控制系统等计算机科学的最新技术。
1) 专家控制
专家控制系统作为一种先进的计算机程序系统,有着大量的专门知识和经验。
主要通过应用人工智能技术,以一个或多个人类专家提供的特殊领域知识和经验
为基础,进行推理和判断,模拟人类专家做决策的方式和程序,解决那些需要专
家决定的复杂问题。目前,专家系统控制器通常由控制规则库、推理机、信息获
取器和输出处理器等组成。
2) 人工神经网络控制
神经网络的优点是很明显的,主要包括强鲁棒性、容错性、并行处理、自学
习、逼近非线性关系等特点,主要的优势是用于解决非线性和不确定系统控制方
法等各方面的问题。并且,这种控制方式还对非线性的PID进行了改造,采用人
工神经网络与PID结合的控制方法,使常规的PID控制器获得了令人满意的性能。
单神经元模型与常规PID控制器进行了科学的整合,形成了单神经元PID控制器,
这种控制器具有极强的自适应能力。
3) 模糊控制
模糊控制的突出特点是具有人工智能化,不需要对对象过程的精确数学模型
进行精确了解,便可以对过程参数的变化具有较高的适应性。仅仅依靠模糊规则
来实现汽温系统的控制是很难实现的,加之模糊控制有着固有的缺点,稳定性不
高、精度不高,这就导致模糊控制难以消除系统的稳态误差。混合型模糊PID系
统将串级控制与模糊控制的优点有机地组合起来,较好的解决了蒸汽系统中系统
小的超调量与系统快速性间的矛盾。
总之,面对电厂锅炉这个复杂的控制对象,人们一直都在不停地探索更为精
准和高效的主汽温度控制手段,并且致力于寻找一种切实有效的方法,以保证设
备的使用安全性和系统稳定性。
参考文献
[1]王研凯.循环流化床锅炉主汽温度低的原因分析及处理[J].内蒙古电力技术,2009(6).
[2]刘茂省,章勤,等.某电厂锅炉主汽温度偏低问题及解决方法探讨[J].实用节能技术,
2011(4).
[3]冯新龙.锅炉主蒸汽温度偏低的现象分析及处理[J].广东电力,2008(3).